中国⺠航⼤学环境与可持续发展研究院副院⻓ 杨晓军（张哈斯巴根/摄）

以科技创新推动可持续航空燃料产业发展

杨晓军（中国民航大学环境与可持续发展研究院副院长）：感谢民航报社的邀请，能够把我们在可持续航空燃料做的工作和各位领导和专家汇报一下，我是来自中国民航大学的杨晓军，我的报告主要从三个方面汇报一下我们在可持续航空燃料做的科技创新的工作。

我的报告分成三个部分，首先是大的背景，中国民航大学是民航局直属的院校，现在是省部局三方共建的一个高校，目前为民航培养了1/3的人才，目前总的培养人数达到了20余万人，过去很段时间之后民航大学服务于民航的主战场也明确了我们的战略目标，建设中国特色世界一流的民航大学。科技研发科技服务这一块民航大学明确了教育、科技、人才三位一体的统筹协调融合发展的思路下，提出了五纵一横一园的战略布局，五纵主要是民航的主战场的需要，科技研发服务的方向，其中环境与可持续方向也是一个很重要的方向，作为民航主攻的一个战略方向，开展了一系列的科技研发工作。

我们在这样的思路下成立了环境与可持续的发展研究院，长期以来中国民航大学支撑民航绿色可持续发展高质量发展过程中逐渐形成的科技方向。20多年前我们为了应对欧盟碳关税的问题，当时就开始开展了环境与可持续方面的研究工作，2009年的时候我们成立了相应的节能减排研究的推广中心，2016年局方给我们颁发了中国民航环境与可持续发展研究中心的智库，两年前我们正式成立环境与可持续发展研究院，在可持续航空燃料，这个是我们得到一个研究方向，在新能源、新动力、新构型航空器和航空环境的精准监测与治理，主要是机场的空气质量和噪声监测方面。另外我们在客舱环境的治理优化、标准政策、国际交流合作方面都开展了相关的工作，希望通过政策、标准和技术方面的研究迫切民航业高质量发展所面临的环境约束。

可持续航空燃料这个领域，通过我们的研究，我们基本上可以认定可持续航空燃料是典型的新质生产力，也与我们这次会议的主题关联在一起，通过信息化、数字化、智能化的方式推进新质生产力，所以SAF新质生产力在这个过程中也是需要信息化、数字化这方面的助力。SAF通过我们之前的研究可持续航空燃料目前来讲具备了技术和经济方面的可行性，一方面在技术方面能够在不改变现有民航基础设施和航空器构型的情况下大规模推广实施。

另一方面相比于电能而言它的能量密度比较高，相比氢能而言它的技术成熟度比较高，综合起来来看对于运输类航空器而言，可持续航空燃料是本世纪中叶之前，民航实现双碳目标的首选的能源路径，本世纪中叶之后氢能在技术和经济成本都大规模下降之后有可能与SAF出现一个竞争的态势，至少在本世纪中叶之前可持续航空燃料是民航实现双碳目标首选的能源路径。

在这样大的背景下，在这样的技术前提支撑下，在国际的同行和国际民航业开始陆续关注可持续航空燃料这个产业，欧洲实施了一个强制加注比例的政策，从2%陆续加注到60%、70%以上，而且施加了相应罚款的政策。美国基于自身的资源禀赋，国内的生物乙醇行业相对比较发达，它自己定位在SAF的产能供给国，它设立目标是2030年900万吨的SAF产能，欧美强国纷纷将SAF作为实现绿色发展重要手段的同时，也是维护其自身航空强国地位的重要手段。

这样的背景下去年ICAO通过了一个可持续航空燃料的目标，2030年通过SAF清洁能源使用实现减排5%的全球目标。这种情况下各国已经开始高度重视环境收益与经济价值并重的可持续航空燃料产业，与此同时它的消费量也是在逐年提升，前年2022年全球SAF消费量是27.3万吨，去年消费量是50多万吨，今年预测可以看到150多万吨左右，国内目前的产能自己三家能够供给，一个是中石化，一个是镇海，一个是张家港的颐高生物，还有一个是河南均衡。

这种情况下刚才介绍的是相应的发展的背景，大家可以看到从目前来看，SAF国内使用也好还是国际上的使用，尽管大家都认可它的重要性和地位，但是它的推广和实施过程中并没有达到我们预想的速度和场景，意味着它在使用过程中还存在很多的挑战，接下来我们梳理了一下SAF推广过程中面临的挑战。

首先从产业链条来讲，SAF推广过程中，原料供应问题，或者说可持续原料供应问题。从目前来看，SAF原材料供应有三类，一类是油脂类、一类是生物质，一类是气体原料，单纯从原料侧来看，油脂类原料目前面临的问题总量供应是有限，没有办法满足民航的需求。气体燃料近乎与无限供应，目前面临技术的成熟度不高，成本也相对比较高，还有是生物质原料，目前各国所采用的方式不太一样，比如说巴西用的甘蔗，美国用玉米甚至用大豆炼油，这种是不符合我们国内的国情，这样对于符合国内国情比较好的就是纤维素类的原料，这种原料一方面供应比较大，成本比较低，甚至可以实现相应的氟碳。

第二个是工艺，如果我们通过原料的遴选最终确定SAF的原料是生物质的原料，还有一个工艺的问题，目前适航批准的工艺有八条，与生物质相关是八条工艺，最主要是ATJ和PTL。

第三个存在适航认证的问题，对于SAF新工艺的适航认证过程中，需要进行发动机试验和飞机试验，但是我们的飞机和发动机都是国外制造商提供的，有可能会出现相应的卡脖子问题，第二个也有可能出现的问题是燃油的消耗量比较大，适航认证过程中由于流程比较长，要进行大量的实验，它的成本会相应高一点。

第四个问题是可持续认证的问题，目前国内已经批准三家的基本上都是国外的可持续认证机构进行可持续认证的审查，这个过程中可持续认证最主要是碳排放的计算，使用国外基础的数据库，没有考虑到国内的原材料和能源排放因子的进入，这样存在环境收益难以保障的问题，这个是可持续认证方面的问题。

最后还有一个是价格和市场的问题，价格因为我们学校前一阵子刚刚通过政府采购网买了一批SAF，我们购买的价格是2万8，目前基本上已经达到传统航煤的3-4倍以上，尽管这样，挑战是因为价格比较高，跟传统航煤相比是比较高，仍然具备产业化推广的价格基础，欧洲是强制加注+罚款的措施，美国是提供相应财税补贴的方式进行推广，这就意味着尽管存在价格高的问题，我们可以通过政策和市场发力的方式推动SAF的推广。

针对上述的五个挑战，民航大学在过去做了相关的工作提出了创新的思路，给各位汇报如下。

首先在原料这一侧我们认为对于适合国内比较好的是生物质的原料，尤其是木质纤维素的原料，这种原料是在盐碱地上种植，在边瘠土地上种植，种植过程中一方面我可以改良土壤实现盐碱地的治理，目前国内大概是有10亿亩不适合耕种的盐碱地，一方面我们可以进行土壤改良帮助农民脱贫攻坚，

第二个方面我可以大规模种植之后降低成本，可以实现大规模的供应，降低成本的同时由于我是在边瘠土地上种植，还可以增加土壤的碳汇。这样的话应用前景非常广，我们学校在校内种植了一亩的芦竹，天津有一块盐碱地可以种植上。

第二个是工艺这一块，基于芦竹木质纤维素的原料，我们学校提出了相应的产业化的技术，借鉴煤制油的先例，气化PtL工艺是可以实现工程化的。我们也在研究更为经济的解聚路线，国内针对木质纤维素的原料，广东所也做了相应中试的验证，我们觉得在国内木质纤维素的原料进行工艺转化还是有相应的基础。

第三个是炼制工艺我们做了多方面的努力，除了木质纤维素原料，在工艺适航认证这一块，传统的适航认证流程进行大量的发动机实验和飞机实验，成本比较高，我们提出了一个认证新路径，采用标准发动机台架和标准燃烧室的实验摆脱对发动机型号捆绑的局限性，这样的话我们认为这种情况下就可以在保障安全水平的提高下，提高它的认证效率降低认证成本，在这种安全认证这一块我们也进行了国际宣传和介绍，包括我们参加了2022年ICAO大会，也进行了介绍，得到了国家级项目的支持，发表了相关的论文，这个是新工艺认证这一块。当然在可持续认证这一块我们基于长期参与民航国际减排谈判的实践，也提出了国内建设可持续认证体系需要考虑关键的要素包括粮食安全、土地安全和用水安全，发表相关的论文。

在可持续认证过程中我们基于自身芦竹校内种植的原料炼制的工艺，包括我们在实验室所炼制的油，基于这些自主的工艺为我们的认证提供相应的自主的数据，支撑我们自身可持续模型的建立，这个是我们在原料工艺这一块。我们也获批了民航局认证这一块开展深入研究的技术研究平台支撑我们进一步开展相关认证方面的研究工作。

最后在价格和市场这一块，我们认为还是要有一个明确的市场信号，要有一个目标牵引，通过有效市场和有为政府共同合作的方式来推动SAF大规模的推广，当然在这个过程中要考虑到成本的分担和价格的形成，也可以综合应用民航碳市场。政策方面我们有社科基金的支持，发表了相关的文章加速我们在政策和成本方面的研究工作。

最后对于SAF的推广是一个产业链、系统化的过程，需要上下游各个环节的支撑，我们借鉴国外在新能源行业的推广实施过程中的经验，我们认为后续需要建立一个新型的产业联盟，以科技创新为主导开展试点示范工作，加快形成新质生产力。

以上是我对我们学校在SAF方面做的科技研发工作的介绍，也请各位专家批评指正，谢谢！